Sifat Koligatif Larutan Bab 1 Sifat Koligatif Larutan

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan. Sifat koligatif larutan meliputi: 1. penurunan tekanan uap (∆P) , 2. kenaikan titik didih (∆Tb), 3. penurunan titik beku (∆Tf ), dan 4. tekanan osmosis (π).

Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut, tetapi hanya bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut dalam larutan. Koligatif berasal dari bahasa Yunani colligare yang artinya kumpulan, karena sifat ini tergantung pada banyaknya kumpulan partikel terlarut dalam larutan. Sifat koligatif larutan meliputi: 1. penurunan tekanan uap (∆P) , 2. kenaikan titik didih (∆Tb), 3. penurunan titik beku (∆Tf ), dan 4. tekanan osmosis (π).

The effect of a solute on the vapor pressure of a solution. Figure 13.11 The effect of a solute on the vapor pressure of a solution.

The relation between solubility and temperature for several ionic compounds. Figure 13.9

The effect of pressure on gas solubility. Figure 13.10 The effect of pressure on gas solubility.

PENURUNAN TEKANAN UAP LARUTAN Tekanan uap larutan (a) selalu lebih rendah dari tekanan uap pelarut murni (b)

COLLIGATIVE PROPERTIES Psoln = XA PoA Psoln = (1 – XB) PoA Psoln = PoA – XB PoA PoA – Psoln = XB PoA P = XB PoA A pelarut, B terlarut

Table 13.5 Molal Boiling Point Elevation and Freezing Point Depression Constants of Several Solvents Boiling Point (0C)* Melting Point (0C) Solvent Kb (0C/m) Kb (0C/m) Acetic acid 117.9 3.07 16.6 3.90 Benzene 80.1 2.53 5.5 4.90 Carbon disulfide 46.2 2.34 -111.5 3.83 Carbon tetrachloride 76.5 5.03 -23 30. Chloroform 61.7 3.63 -63.5 4.70 Diethyl ether 34.5 2.02 -116.2 1.79 Ethanol 78.5 1.22 -117.3 1.99 Water 100.0 0.512 0.0 1.86 *at 1 atm.

COLLIGATIVE PROPERTIES Tb = Kb m Tb = Kb x Tb = Tblart – Tbpelarut

COLLIGATIVE PROPERTIES Tf = Kf m Tf= Kf x Tf = Tpelarut - Tlarutan

osmosis Flow of solvent through semipermeable membrane into a solution. (because of different vapor pressures of solvent insolution) Natural tendency is to try to even out concentrations. Solute can’t go through semipermeable membrane, so solvent moves.

osmosis

osmosis

osmosis Pressure which must be supplied to surface of solution to stop osmosis.

The development of osmotic pressure. Figure 13.13 The development of osmotic pressure. Applied pressure needed to prevent volume increase osmotic pressure pure solvent solution semipermeable membrane net movement of solvent solute molecules solvent molecules

 = R C T osmosis  = osmotic pressure R = Universal gas constant C = Concentration of solution in Molar = T = Temperature in Kelvin

osmosis R = 0.0821 liter-atm/mol-K = 62.396 liter-torr/mol-K = 62.396 liter-mmHg/mol-K 1 atm = 100 KPa

EXAMPLE Given: 20.0 mg of a protein dissolved in water to make 25.0 mL soln. Osmotic pressure is 0.56 Torr at 25 oC. Find : Molar mass

= R C T Mm = 26,562.8 X X (25+273) 0.56 = 62.396 X 1 Mm 25 SOLUTION 20 25 Mm = 26,562.8

Sebanyak 9 gram glukose (Mr =180) dilautkan dalam 400 ml larutan Sebanyak 9 gram glukose (Mr =180) dilautkan dalam 400 ml larutan . Berapa atm tekanan osmotiknya pada suhu 37 oC 5 gram suatu zat dalam 500 ml larutan memiliki tekanan osmotik sebesar 38 cmHg pada suhu 27 oC . Berapa Mr zat tersebut ? Darah manusia mempunyai tekanan osmotik 7,7 atm pada suhu 37 oC . Berapa gram glukose diperlukan untuk membuat 500 ml larutan yang isotonik dengan darah tersebut?

Colligative Properties of Electrolyte Solutions Colligative Properties depend on number of (solute) particles in solution. For electrolyte solutions, the compound formula tells us how many particles are in the solution. The van’t Hoft factor, i, tells us what the “effective” number of ions are in the solution.

Jml mol = a - aa + aan A nB M a YT aa aan a-aa aan Van’t Hoff factor (i) i = moles particles in solution moles of solute dissolved A nB M a YT aa aan a-aa aan Jml mol = a - aa + aan

Jml mol = a-aa + aan = a(1-a+an) = a(1-(1+n)a) = a(1+(n-1)a)

a(1+(n-1)a i = a i = 1+(n-1)a moles particles in solution i = Van’t Hoff factor (i) i = moles particles in solution moles of solute dissolved a(1+(n-1)a i = a 1+(n-1)a i =

1+(n-1)a i = Colligative Properties of Electrolyte Solutions Vapor pressure lowering : P = solutex P0solvent i Boiling point elevation : Tb = b m i Freezing point depression : Tf = f m i Osmotic pressure :  = RCT i 1+(n-1)a i =

Contoh Jika 2,28 gram urea (Mr = 60) dalam 100 ml larutan isotonic dengan larutan 5,85 gram elektrolit biner (Mr=58,5) yang dilarutkan dalam air hingga 500 ml, Berapakah harga derajat ionisasi ( a ) elektrolit biner tersebut?

 1 =  2 R C T = R C T i Mm = 26,562.8 X X (25+273) 0.56 = 62.396 X 1 SOLUTION  1 =  2 R C T = R C T i 0.56 = 62.396 X 1 Mm X X (25+273) 20 25 Mm = 26,562.8

Contoh 11,7 gram elektrolit kuat biner dilarutkan dalam 500 gram air. Larutan itu membeku pada suhu -1,86 oC. Jika Kf = 1,86, Berapakah massa molar elektrolit tersebut

Contoh 3 11,7 gram elektrolit kuat biner dan 34,2 gram sukrosa (Mr = 342) dialarutkan dalam 500 gram air. Larutan itu membeku pada suhu -1,86 oC. Jika Kf = 1,86, Berapakah massa molar elektrolit tersebut

Contoh 4 Kenaikan titik didih larutan 6 gram urea (Mr 60 ) dalam 200 gram air adalah enam kali lebih kecil dari titik didih Larutan 11,1 gram CaCl2 ( Mr 111 ) dalam 100 gram air. Hitunglah : a. derajat ionisasi larutan CaCl2 ! b. titik didih campuran kedua larutan tersebut ! ( Kb air = 0,52oC/molal )

Contoh 5 Kedalam 0,5 L air dilarutkan 14 gram campuran terdiri dari urea ( Mr 60 ) dan NaOH ( Mr 40, I = 2 ). Dihasilkan larutan Yang mendidih pada suhu 0,5 oC di atas titik didih air. Jika Kb air = 0,52 oC/molal, massa jenis air : 1 Hitunglah : a. massa tiap zat dalam campuran !  6,58 b. titik beku campuran kedua zat tersebut ! (Kf air = 1,86 oC/molal )

Contoh 6 Sebanyak 4 gram NaOH ( Mr 40 ) dilarutkan dalam air sehingga volumenya menjadi 250 mL pada suhu 25 oC mempunyai tekanan osmosis sebesar 19,06 atm. Hitunglah : Derajat ionisasi larutan NaOH ! Tekanan osmosis larutan NaOH pada suhu 37 oC !

Contoh 6 Suatu senyawa organik terdiri atas unsur C, H dan O dengan persentase massa 40%, 6,67% dan sisanya oksigen. Jika 4 gram senyawa tersebut dilarutkan dalam 50 gram benzena membeku pada suhu 4,65 oC. Jika Kf benzena = 5,12 oC/molal dan titik beku benzena = 5,48 oC ). Tentukanlah : a. Rumus empirisnya ! b. Massa molekulnya ! c. Rumus molekulnya !

Contoh 7 Jika 6 gram urea ( Mr 60 ) dalam 200 gram air dicampur dengan 5,85 gram NaCl ( Mr 58,5 ) dalam 250 gram. Hitunglah : Titik beku larutan urea sebelum dicampur ( Kf air = 1,86 ) ! Titik beku larutan NaCl sebelum dicampur ( Kf air = 1,86 ) ! Titik beku larutan setelah dicampur !

CONTOH 8 Tentukan tekanan uap larutan urea dan penurunan tekanan uap jenuh larutan urea15% pada suhu 25 0C . Tekanan uap air pada suhu 250C adalah 23,76 mmHg

CONTOH 9 10 gram zat Y dilarutkan dalam 180 gram air pada suhu 200C ternyata tekanan uap jenuh larutan turun 0,2 mmHg. Jika tekanan uap air murni adalah 25,20 mmHg, tentukan massa molekul relatif zat Y

CONTOH 10 28 gram alkena dilarutkan dalam 250 gram bezena (Kf = 5,0) ternyata larutan itu membeku pada suhu – 30C. Jika titi beku benzena 5 0C, tentukan massa molekul alkena tersebut.

Contoh 11 Zat X merupakan elektrolit kuat biner. Bila 2,36 gram zat X dilarutkan 200 gram aseton mendidih pada suhu 56,67 oC. Jika dikethui titik didih aseton = 56,50 oC dan Kb aseton 1,7. Hitunglah massa molekul zat X itu !

Contoh 12 19 gram MgCl2 ( a = 1, Mr = 95 ) dan 17 gram NaNO3 (a = 1, Mr = 85 ) dilarutkan ke dalam air sampai volumenya menjadi 500 mL. Hitunglah tekanan osmotik larutan tersebut pada suhu 27 oC dan harga R = 0,082.

Contoh 13 Sebanyak 3 gram zat X dilarutkan dalam 100 gram benzena ternyata titik didihnya menjadi 80,74 oC. Bila diketahui kenaikan titik didih molal benzena = 2,7 dan titik didh benzena 80,2 oC.Hitunglah massa molekul zat X tersebut !

Contoh 14 Sebanyak 4 gram zat elektrolit biner ( Mr 40 ) dilarutkan dalam 500 gram air mendidih 100,19 oC. Hitunglah derajat ionisasi zat elektrolit tersebut, jika Kd air = 0,52 !

Contoh 15 Sebanyak 500 mL larutan urea ( Mr 60 ) pada suhu 27 oC mempunyai tekanan osmotik sebesar 7,38 atm. Jika diketahui R = 0,0821 . Hitunglah massa urea yang terlarut dalam larutan itu !